세계 최초로 프라임 교정기 활용해 동물모델 유전자 교정 성공

의대 김형범 교수(약리학)

의대 김형범 교수(약리학)가 서울대병원 안과 김정훈 교수와 공동 연구를 통해 세계 최초로 프라임 교정기를 활용한 동물모델 유전자 교정에 성공했다. 이번 연구는 ‘Nature Biomedical Engineering(IF 25.671)’에 최근 게재됐다.

연구팀은 유전성 간 질환과 망막 질환을 앓는 두 개의 마우스 모델을 대상으로 각 모델에 사용할 프라임 교정기를 고안해 주입 후 경과를 관찰했다. 

간 질환을 앓는 동물 모델은 Fah 유전자에 돌연변이가 발생한 경우다. 푸마릴아세토아세테이트 가수분해효소를 합성할 수 없어 유전성 티로신혈증을 앓았다. 프라임 교정기를 활용한 유전자 교정 결과 푸마릴아세토아세테이트 가수분해효소 단백질이 발현되는 것이 확인됐다. 

두 번째 모델은 RPE65 단백질을 합성할 수 없는 선천망막질환 레버선천흑암시를 앓는 상태였다. 프라임 교정기를 체내에 전달하자 RPE65 단백질 발현이 회복되고 망막의 전기 반응을 측정하는 망막전위도 검사에서 a파와 b파가 정상 대비 각각 59%, 27% 수준까지 높아졌다. 시력을 측정하는 시운동 반응 검사에서도 정상 수준과 비교해 83%까지 회복됐다. 

두 모델 모두 의도한 교정 효과 이외에 부작용은 현저히 적은 것으로 나타났다. 최초의 크리스퍼 유전자가위는 절단에 따른 부작용이 있어 사용이 제한적이었으나 프라임 교정기는 모든 종류의 유전자 변이를 교정할 수 있으며 효과적인 치료가 가능하면서도 부작용이 적다. 

김형범 교수는 “프라임 교정은 이중나선 절단 없이 다양한 종류의 유전자 변이를 교정할 수 있는 획기적인 유전자교정 기술이다.”며 “이번 연구는 유전자 질환 동물 모델에서 프라임 교정의 치료 효과를 확인한 세계 최초의 연구라는 점에서 의미가 크다.”고 말했다.